CN102310309A - 转子中心盲孔的套料取样方法及其工具 - Google Patents

转子中心盲孔的套料取样方法及其工具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种转子中心盲孔的套料取样方法，包括以下步骤：第一步，加工导向孔；第二步，套料；采用外径不大于Φ115mm，内径为Φ60mm套料刀具，在转子中心进行盲孔的套料加工；第三步，割断芯棒：采用外径为Φ110，内孔为Φ62的芯棒割断工具，将对已套出的芯棒进行割断；第四步，扩孔：将盲孔扩一刀到Φ117.5mm，然后浮镗一刀到Φ118mm，装底部R扁钻，加工底部球面，底部用砂皮砂光后，再浮镗到Φ120mm，然后使用圆柱磨条珩磨头对内孔表面进行珩磨，使内孔的表面粗糙度达Ra0.8。本发明能够在转子上加工出直径为φ120mm的中心盲孔，同时套取直径不小于φ60mm，长度为2500～4000mm的芯棒。本发明还公开了该转子中心盲孔的套料取样方法所采用的套料刀具和割断工具。

Description

转子中心盲孔的套料取样方法及其工具
技术领域
本发明涉及一种转子的加工方法，具体涉及一种转子中心盲孔的套料取样方法。本发明还涉及该转子中心盲孔的套料取样方法所使用的工具。
背景技术
在转子的加工过程中，需要在转子的中心盲孔内套取完整的芯部材料，以便对其芯部进行测试和化学分析。目前，采用外径为φ120mm的套料钻，在转子中心加工出Φ130mm的盲孔，同时套取直径为φ60mm芯棒。这是目前在中心孔制造及套棒切断方面的最小极限尺寸。
随着转子加工技术要求的不断提高，要求在转子中心加工出Φ120mm的盲孔，同时套取直径为φ60mm芯棒。这就要求套料及割断刀具的外径≤Φ115mm，内径大于Φ60mm，以便留出精加工余量。
但是，现有的套料取样方法不能满足这种小孔径(盲孔孔径≤Φ115mm)、大试棒(芯棒直径不小于Φ60mm)的加工要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种转子中心盲孔的套料取样方法，它可以在转子上加工出直径为φ120mm的中心盲孔，同时套取直径不小于φ60mm的芯棒。
为解决上述技术问题，本发明转子中心盲孔的套料取样方法的技术解决方案为，包括以下步骤：
第一步，加工导向孔；
第二步，套料；采用外径不大于Φ115mm，内径为Φ60mm套料刀具，在转子中心进行盲孔的套料加工；套料过程的加工参数为：
旋转方式：转子工件与套料刀具同转；
排屑方式：内排屑；
切削参数：工件3转/分，套料刀具130转/分，切削速度V＝45m/分，进给速度4mm/min；
第三步，割断芯棒：采用外径为Φ110，内孔为Φ62的芯棒割断工具，将对已套出的芯棒进行割断；割断过程的加工参数如下：
旋转方式：转子工件不动，割断工具转动的同时轴向进给；
排屑方式：内排屑；
切削参数：割断工具30转/分；
第四步，扩孔：将盲孔扩一刀到Φ117.5mm，然后浮镗一刀到Φ118mm，装底部R扁钻，加工底部球面，底部用砂皮砂光后，再浮镗到Φ120mm，然后使用圆柱磨条珩磨头对内孔表面进行珩磨，使内孔的表面粗糙度达Ra0.8；扩孔过程的加工参数为：
旋转方式：转子工件转动，扩孔刀具不动；
排屑方式：外排屑；
切削参数：工件23转/分。
本发明还一种转子中心盲孔的套料取样方法所采用的套料刀具，其技术解决方案为：
包括刀具体，刀具体为环形筒体；刀具体前端的外侧设外刀座，外刀座上设有两片刀片；刀具体前端的内侧设内刀座，内刀座上设有第三片刀片；刀具体的外侧设有导向块。
所述三片刀片的刀尖的端面伸出的尺寸宽度尺寸逐渐增大。
本发明还一种转子中心盲孔的套料取样方法所采用的割断工具，其技术解决方案为：
包括割断刀体，割断刀体的头部设弯头割刀，弯头割刀通过固定销固定于割断刀体的环形头部一侧；割断刀体的前部沿圆周均布有导向块。
所述弯头割刀的背面为圆弧形。
本发明可以达到的技术效果是：
本发明能够在转子上加工出直径为φ120mm的中心盲孔，同时套取直径不小于φ60mm，长度为2500～4000mm的芯棒。
采用本发明在转子上加工直径为φ120mm、长度为2500～4000mm的中心盲孔，盲孔的直线度在0.5毫米左右。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明的套料刀具的结构示意图；
图2是本发明的割断工具的结构示意图；
图3是图2的侧视图；
图4是本发明的弯头割刀的示意图；
图5是图4的剖视图。
图中附图标记说明：
1为刀具体，2为外刀座，
21为外刀座螺钉， 3为内刀座，
31为内刀座螺钉， 4为刀片，
5为导向块，      6为弯头割刀，
7为固定销，      8为螺钉，
9为导向块，      10为割断刀体。
具体实施方式
本发明转子中心盲孔的套料取样方法，能够在转子上加工出直径为φ120mm的中心盲孔，同时套取直径不小于φ60mm，长度为2500～4000mm的芯棒，包括以下步骤：
1、加工导向孔：
在转子中心加工导向孔，导向孔的直径为Φ115.1mm，长度为100mm；
2、套料：采用外径不大于Φ115mm，内径为Φ60mm套料刀具，在转子中心进行盲孔的套料加工；
套料过程的加工参数如下：
旋转方式：转子工件与套料刀具同转；
排屑方式：内排屑；
切削参数：工件3转/分，套料刀具130转/分，切削速度V＝45m/分，进给速度4mm/min；
套料时间：2500mm÷4mm/min÷60＝10.4h。
为了保证工件的孔径在精加工之后为φ120mm，套料加工过程中应当为套料孔的直径留有精加工余量，因此套料刀具的外径应当不大于Φ115mm；为了保证套料加工所套取的试棒直径不小于Φ60mm，考虑到套料的冷却液及排削空间，套料刀具的内径可以为Φ60mm，因此本发明将套料刀具的规格定为Φ115mm/Φ60mm。
如图1所示，本发明所采用的套料刀具，包括刀具体1，刀具体1为环形筒体，刀具体1的外径不大于Φ115mm，内径为Φ60mm；刀具体1前端的外侧设外刀座2，外刀座2通过外刀座螺钉21紧固于刀具体1上，外刀座2上设有两片刀片4；刀具体1前端的内侧设内刀座3，内刀座3通过内刀座螺钉31紧固于刀具体1上，内刀座3上设有另一片刀片4；刀具体1的外侧设有导向块5；刀具体1后端设有套料杆连接螺纹；刀具体1中部设有装刀槽。
三片刀片4的刀尖的端面伸出尺寸不一致，宽度尺寸逐渐增大。
本发明的套料刀具采用内排屑式的排屑方法，以及多刀分段切削的分屑方法，并且使三片刀片4的刀尖的端面伸出尺寸不一致，使切屑表面呈阶梯形，从而能够保证排屑畅通。
本发明的套料刀具采用直径为Φ115.1mm的导向孔作为定位基准，导向孔的直径比套料刀具的外径大0.1mm，冷却液通过授油器由钻杆外壁与工件孔壁间空隙流向套料刀具的头部，冷却切削刃，然后带着切屑经套料刀具的排屑口沿钻杆内壁与被套出的工件芯轴外壁间的空隙排出。
本发明的套料刀具设有导向块5，能够保证套料的精度及直线度。
3、割断芯棒：采用外径为Φ110，内孔为Φ62的芯棒割断工具，将对已套出的芯棒进行割断。
割断过程的加工参数如下：
旋转方式：转子工件不动，割断工具转动的同时轴向进给，弯头割刀进行圆周进给和轴向进给的复合运动；
排屑方式：内排屑；即在内孔设排屑槽；
切削参数：割断工具30转/分；
割断时间：1.5h。
由于套料盲孔的直径仅为Φ115mm，而芯棒的直径不小于φ60mm，割断空间狭小，割刀必须在壁厚ap＜24mm的空间内实现割断加工；另外还需保证排屑及冷却空间，本发明采用外径为Φ110mm，内孔为Φ62mm的割断工具。
如图2、图3所示，本发明的割断工具，包括割断刀体10，割断刀体10的头部设弯头割刀6，弯头割刀6通过固定销7固定于割断刀体10的环形头部一侧；割断刀体10的前部沿圆周均布有三个导向块9，导向块9通过螺钉8与割断刀体10固定连接。
割断刀体10的外径为Φ110mm，内孔为Φ62mm。则割断工具的壁厚为(110-62)/2＝24mm。
如图4、图5所示，弯头割刀的背面为圆弧形。
弯头割刀的刀片采用高速钢材质，淬火硬度HRC63以上，刀体为42CrMo，调质处理。
本发明的割断工具弯头割刀的背面为圆弧形，能够起到导向作用。
本发明的割断工具采用自转式切削，弯头割刀的割断运动为圆弧进给运动，可以视为轴向进给和绕定位芯轴转动的复合运动，同时兼顾刀头的强度，使刀头破坏时需要的应力大于破坏加工件所需要的应力极限。
4、扩孔：在工件上套出试棒后，留下直径为Φ115mm的盲孔，先将盲孔扩一刀到Φ117.5mm，然后浮镗一刀到Φ118mm，装底部R扁钻，加工底部球面，底部用砂皮砂光后，再浮镗到Φ120，然后使用圆柱磨条珩磨头对内孔表面进行珩磨，使内孔的表面粗糙度达Ra0.8。
扩孔过程的加工参数如下：
旋转方式：转子工件转动，扩孔刀具不动；
排屑方式：外排屑；
切削参数：工件23转/分。

Claims (5)

1.一种转子中心盲孔的套料取样方法，用于在转子上加工出直径为φ120mm的中心盲孔，并套取直径不小于φ60mm的芯棒，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，加工导向孔；
第二步，套料；采用外径不大于Φ115mm，内径为Φ60mm套料刀具，在转子中心进行盲孔的套料加工；套料过程的加工参数为：
旋转方式：转子工件与套料刀具同转；
排屑方式：内排屑；
切削参数：工件3转/分，套料刀具130转/分，切削速度V＝45m/分，进给速度4mm/min；
第三步，割断芯棒：采用外径为Φ110，内孔为Φ62的芯棒割断工具，将对已套出的芯棒进行割断；割断过程的加工参数如下：
旋转方式：转子工件不动，割断工具转动的同时轴向进给；
排屑方式：内排屑；
切削参数：割断工具30转/分；
第四步，扩孔：将盲孔扩一刀到Φ117.5mm，然后浮镗一刀到Φ118mm，装底部R扁钻，加工底部球面，底部用砂皮砂光后，再浮镗到Φ120mm，然后使用圆柱磨条珩磨头对内孔表面进行珩磨，使内孔的表面粗糙度达Ra0.8；扩孔过程的加工参数为：
旋转方式：转子工件转动，扩孔刀具不动；
排屑方式：外排屑；
切削参数：工件23转/分。
2.一种用于权利要求1所述的转子中心盲孔的套料取样方法的套料刀具，其特征在于：包括刀具体，刀具体为环形筒体；刀具体前端的外侧设外刀座，外刀座上设有两片刀片；刀具体前端的内侧设内刀座，内刀座上设有第三片刀片；刀具体的外侧设有导向块。
3.根据权利要求2所述的套料刀具，其特征在于：所述三片刀片的刀尖的端面伸出的尺寸宽度尺寸逐渐增大。
4.一种用于权利要求1所述的转子中心盲孔的套料取样方法的割断工具，其特征在于：包括割断刀体，割断刀体的头部设弯头割刀，弯头割刀通过固定销固定于割断刀体的环形头部一侧；割断刀体的前部沿圆周均布有导向块。
5.根据权利要求4所述的割断工具，其特征在于：所述弯头割刀的背面为圆弧形。
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